Valokuituverkon vaimennus mitataan kahdella päämenetelmällä: OTDR-mittauksella (Optical Time Domain Reflectometer) ja insertiohäviömittauksella (insertion loss). OTDR soveltuu parhaiten pitkien kaapelilinjojen vikojen paikantamiseen ja koko reitin analysointiin, kun taas insertiohäviömittaus antaa tarkimman kuvan yhteyden todellisesta signaalitasosta. Oikea menetelmä riippuu mittauksen tavoitteesta. Alla käymme läpi kummankin menetelmän toimintaperiaatteet, niiden erot ja kaiken muun, mitä käytännön vaimennusmittauksessa kannattaa tietää.
Mitä mittausmenetelmiä valokuituverkon vaimennuksen mittaamiseen käytetään?
Valokuituverkon vaimennuksen mittaamiseen käytetään pääasiassa kahta menetelmää: OTDR-mittausta ja insertiohäviömittausta. OTDR analysoi kuidun heijastuksia ja paikantaa viat, kun taas insertiohäviömittaus mittaa signaalin todellisen tehohäviön lähettimen ja vastaanottimen välillä. Molemmilla on omat vahvuutensa, ja ammattilaiset käyttävät niitä usein rinnakkain.
Käytännön vaimennusmittaus valokuidussa tarkoittaa, että selvitetään, kuinka paljon optinen signaali vaimenee matkallaan kuidun läpi. Vaimennus ilmoitetaan desibeleinä (dB), ja sen arvo kasvaa kuidun pituuden, liitosten ja taitteiden myötä. Mittaamalla vaimennus voidaan varmistaa, että verkko täyttää sille asetetut tekniset vaatimukset ja toimii luotettavasti.
Miten OTDR-mittaus toimii valokuidussa?
OTDR-mittaus toimii lähettämällä lyhyitä valopulsseja kuidun päästä ja mittaamalla takaisin heijastuvan valon voimakkuutta ajan funktiona. Laite laskee heijastuksen viiveen perusteella, mistä kohdasta kuitua heijastus tulee, ja piirtää tästä graafisen profiilin koko kuidun pituudelta. Näin yhdellä mittauksella näkee koko linjan tilan.
OTDR-mittauksen graafisesta kuvaajasta voidaan tunnistaa:
- Hitsausjatkokset ja niiden aiheuttama vaimennus
- Liitinpisteet ja mahdolliset kontaktivirheet
- Kuidun katkeamiskohta tai mekaaninen vaurio
- Kuidun kokonaispituus
- Epätasaisuudet kuidun vaimennusprofiilissa
OTDR-mittaus tehdään kuidun yhdestä päästä, joten se on erityisen kätevä pitkillä kaapelilinjoilla, joissa molempiin päihin pääseminen on hankalaa. Mittauksen tarkkuuteen vaikuttaa pulssien leveys: lyhyet pulssit antavat paremman paikkatarkkuuden, pitkät pulssit taas kantavat pidemmälle. Ammattikäytössä OTDR on valokuitutestauksen perustyökalu, jolla voidaan dokumentoida koko verkon kunto asennuksen jälkeen.
Milloin insertiohäviömittaus on parempi valinta kuin OTDR?
Insertiohäviömittaus on parempi valinta silloin, kun tarvitaan tarkka tieto yhteyden todellisesta signaalitehon häviöstä. Siinä valokaapelin toiseen päähän kytketään valonlähde ja toiseen tehomittari, joka lukee saapuvan signaalin tehon. Erotus lähetetyn ja vastaanotetun tehon välillä on insertiohäviö desibeleinä.
Insertiohäviömittauksen vahvuudet
- Antaa absoluuttisen tarkan arvon kokonaisvaimennuksesta
- Vastaa suoraan standardien hyväksymisrajoihin vertailtavaa tulosta
- Sopii erityisen hyvin lyhyille yhteyksille, joissa OTDR:n kuollut kulma voi peittää tärkeitä mittausalueita
- Yksinkertainen ja nopea suorittaa, kun molempiin päihin on pääsy
OTDR:n rajoitukset lyhyillä yhteyksillä
OTDR:llä on niin sanottu kuollut kulma heti mittauksen alussa, jonka aikana laite ei pysty erottamaan heijastuksia. Tämä tarkoittaa, että muutaman metrin tai kymmenen metrin mittaisilla yhteyksillä OTDR ei välttämättä pysty mittaamaan ensimmäistä liitintä tai jatkosta luotettavasti. Insertiohäviömittaus ei kärsi tästä ongelmasta, joten se on parempi valinta lyhyillä datakaappiyhteyksillä tai rakennuksen sisäisissä verkoissa.
Mitkä tekijät vaikuttavat valokuituverkon vaimennukseen?
Valokuituverkon vaimennukseen vaikuttavat kuidun materiaali ja rakenne, liitokset, jatkokset, taitteet ja kuidun pituus. Jokainen näistä lisää optista vaimennusta, ja ne kertyvät yhteen koko linjan matkalla. Vaimennus kasvaa lineaarisesti kuidun pituuden mukaan, mutta liitokset ja jatkokset aiheuttavat erillisiä pistehäviöitä.
Tärkeimmät vaimennusta aiheuttavat tekijät ovat:
- Kuidun materiaali ja tyyppi: Yksimuotokuitu vaimenee vähemmän kuin monimuotokuitu pitkillä matkoilla. Tyypillinen vaimennus yksimuotokuidussa on noin 0,2–0,4 dB/km aallonpituudesta riippuen.
- Liittimet: Jokainen liitinpiste aiheuttaa häviötä, tyypillisesti 0,1–0,5 dB. Lian ja naarmujen aiheuttama häviö voi olla huomattavasti suurempi.
- Hitsausjatkokset: Hyvin tehty hitsaus aiheuttaa vain noin 0,02–0,1 dB häviön. Mekaaniset jatkokset ovat häviöisempiä.
- Taitteet ja puristukset: Liian pieni taivutussäde aiheuttaa merkittävää lisävaimennusta ja voi vaurioittaa kuitua pysyvästi.
- Liittimien puhtaus: Lika liitinpinnassa on yksi yleisimmistä syistä poikkeavan suureen vaimennukseen.
Miten mittaustuloksia tulkitaan ja verrataan hyväksymisrajoihin?
Mittaustuloksia tulkitaan vertaamalla mitattua kokonaisvaimennusta kyseiselle yhteydelle laskettuun tai standardin määrittämään hyväksymisrajaan. Jos mitattu vaimennus alittaa hyväksymisrajan, yhteys on kunnossa. Jos raja ylittyy, syy on selvitettävä ennen käyttöönottoa.
Hyväksymisraja lasketaan yleensä seuraavasti:
- Lasketaan kuidun pituuden aiheuttama vaimennus (pituus km × vaimennus dB/km)
- Lisätään jokaisesta liittimestä aiheutuva häviö (tyypillisesti 0,75 dB per liitin standardin mukaan)
- Lisätään jokaisesta hitsausjatkoksesta aiheutuva häviö (tyypillisesti 0,3 dB per jatkos)
- Summa on sallittu kokonaisvaimennus, johon mitattua arvoa verrataan
OTDR-kuvaajasta kannattaa tarkistaa, että yksikään pistehäviö ei poikkea merkittävästi muista. Poikkeavan suuri häviö yhdessä pisteessä kertoo ongelmasta, esimerkiksi likaisesta liittimestä, huonosta hitsauksesta tai mekaanisesta vauriosta. Valokaapelimittaus dokumentoidaan aina, jotta tuloksia voidaan verrata myöhempiin huoltomittauksiin.
Mitä mittalaitteita tarvitaan käytännön vaimennusmittaukseen?
Käytännön vaimennusmittaukseen tarvitaan vähintään OTDR tai vaihtoehtoinen mittauspari: valonlähde ja optinen tehomittari. Lisäksi tarvitaan referenssikuidut, puhdistusvälineet ja tarkistustyökalut liittimien kunnon varmistamiseen. Ilman puhtaita liittimiä mittaustulokset eivät ole luotettavia.
Tyypillinen mittauskalusto sisältää:
- OTDR: Kuidun profilointi, vian paikannus ja dokumentointi
- Optinen valonlähde ja tehomittari (OLTS): Insertiohäviömittaukseen
- Referenssikuidut: Tarvitaan insertiohäviömittauksen kalibrointiin ja OTDR:n kuolleen kulman eliminoimiseen
- Kuitumikroskooppi: Liitinpinnan tarkastukseen ennen mittausta
- Puhdistusvälineet: Vanupuikot, pyyhkeet ja puhdistussprayt liittimille
- Optinen tehotasomittari: Nopea signaalitason tarkistus
Mittauslaitteiden valinnassa kannattaa huomioida, mille aallonpituuksille mittaukset tehdään. Yksimuotokuituverkot mitataan tyypillisesti 1310 nm:n ja 1550 nm:n aallonpituuksilla, monimuotokuidut 850 nm:n ja 1300 nm:n aallonpituuksilla. Laitteen on tuettava käytettäviä aallonpituuksia, jotta tulokset ovat vertailukelpoisia.
Meiltä löydät valokuituverkkojen mittaustuotteet ja asiantuntija-apu
Me BCC Solutionsilla tarjoamme kattavan valikoiman valokuituverkkojen mittaukseen ja testaukseen tarvittavia laitteita ja tarvikkeita. Valikoimastamme löydät niin OTDR-laitteet, optiset tehomittarit kuin liittimien puhdistusvälineet. Tutustu valokuitutuotteisiimme ja löydä ratkaisu juuri sinun tarpeisiisi. Voit myös selata mittauslaitteiden ja tarvikkeiden koko valikoimaa suoraan verkkokaupastamme.
Asiakastarpeet ovat usein yksilöllisiä, eikä sopivaa laitetta aina löydy heti etsimällä. Me autamme mielellämme oikean mittausratkaisun valinnassa. Ota yhteyttä asiantuntijoihimme, niin käydään yhdessä läpi tarpeesi ja löydetään sinulle paras vaihtoehto.